RU2263840C2 - Vibration mechanism for high-moment variator - Google Patents
Vibration mechanism for high-moment variator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263840C2 RU2263840C2 RU2003129462/11A RU2003129462A RU2263840C2 RU 2263840 C2 RU2263840 C2 RU 2263840C2 RU 2003129462/11 A RU2003129462/11 A RU 2003129462/11A RU 2003129462 A RU2003129462 A RU 2003129462A RU 2263840 C2 RU2263840 C2 RU 2263840C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- control handle
- driven shaft
- housing
- driven
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Friction Gearing (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и предназначено для преобразования вращения ведущего вала в колебательное ведомого вала с плавно измененяемой амплитудой, что может быть использовано в высокомоментных вариаторах, гидравлических машинах и других устройствах.The present invention relates to mechanical engineering and is intended to convert the rotation of the drive shaft into an oscillatory driven shaft with a continuously variable amplitude, which can be used in high-torque variators, hydraulic machines and other devices.
Известны колебательные механизмы с плавно изменяемой амплитудой ведомого вала, например рычажный механизм [1], который достаточно громоздкий и динамически не уравновешенный. Колебательные механизмы, применяемые в высокомоментных вариаторах, например [3, 4], используют поступательно перемещаемые каретки, что усложняет конструкцию вариатора.Known oscillatory mechanisms with a continuously variable amplitude of the driven shaft, for example a linkage mechanism [1], which is quite bulky and dynamically unbalanced. Vibration mechanisms used in high-torque variators, for example [3, 4], use translationally moved carriages, which complicates the design of the variator.
Примем за прототип наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату колебательный механизм [2], содержащий рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, которое включает в себя шарнирно связанный с ведущим валом и установленный на цапфах ведомого вала наклонный кривошип с изменяемым от рукоятки управления углом нутации.We take for the prototype the closest oscillator mechanism [2], which is closest in technical essence and the achieved result, containing a control handle, drive and driven shafts mounted on the bearings of the housing, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the amplitude control handle oscillation, which includes an inclined crank pivotally connected to the drive shaft and mounted on the trunnions of the driven shaft with a variable from the control handle phenomena angle of nutation.
Признаки известного механизма (прототипа), совпадающие с заявляемым изобретением, следующие. Известный механизм содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания.Signs of a known mechanism (prototype), coinciding with the claimed invention, are as follows. The known mechanism comprises a control handle mounted on the bearings of the housing drive and driven shafts, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the amplitude of the oscillation from the control handle.
Известный механизм имеет сложную и сильно нагруженную кинематическую связь рукоятки управления с наклонным кривошипом. Необходимый для изменения угла нутации момент сопоставим с рабочим моментом на ведомом валу.The known mechanism has a complex and heavily loaded kinematic connection of the control handle with an inclined crank. The moment necessary to change the angle of nutation is comparable to the working moment on the driven shaft.
Цель предлагаемого изобретения - повышение эксплутационных характеристик, упрощение и удешевление конструкции.The purpose of the invention is to increase operational characteristics, simplify and reduce the cost of construction.
Предлагаемый колебательный механизм имеет следующие существенные признаки. Он содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя установленный на подшипниках корпуса с эксцентрично смонтированным сферическим подшипником и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебательное вращение с постоянной амплитудой промежуточный колебательный вал, установленную в сферическом подшипнике и шарнирно связанную с корпусом планку с прорезью, а также посаженную на шлицах ведомого вала втулку с размещенным в прорези планки пальцем, при этом рукоятка управления кинематически связана с втулкой с возможностью перемещения ее вдоль ведомого вала.The proposed oscillatory mechanism has the following essential features. It contains a control handle, drive and driven shafts mounted on the bearings of the housing, as well as a device for converting the unidirectional rotation of the drive shaft into oscillatory rotation of the driven shaft with the possibility of changing the vibration amplitude from the control handle, including mounted on the bearings of the housing with an eccentrically mounted spherical bearing and connected with a drive shaft with the ability to oscillate with constant amplitude, an intermediate oscillating shaft installed in a spherical bearing and a slot with a slot pivotally connected to the housing, as well as a sleeve mounted on the slots of the driven shaft with a finger placed in the slot of the strip, the control handle is kinematically connected with the sleeve with the possibility of moving it along the driven shaft.
Отличительными от прототипа признаками изобретения являются следующие. Предлагаемый механизм высокомоментного вариатора снабжен установленным на подшипниках корпуса с эксцентрично смонтированным сферическим подшипником и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебательное вращение с постоянной амплитудой промежуточным колебательным валом, установленной в сферическом подшипнике и шарнирно связанной с корпусом планкой с прорезью, а также посаженной на шлицах ведомого вала втулкой с размещенным в прорези планки пальцем, при этом рукоятка управления кинематически связана с втулкой с возможностью перемещения ее вдоль ведомого вала.Distinctive features of the prototype features of the invention are the following. The proposed high-torque variator mechanism is equipped with a spherical bearing mounted on bearings of the housing with an eccentrically mounted spherical bearing and connected to the drive shaft with the possibility of oscillating rotation with constant amplitude by an intermediate vibrational shaft mounted in a spherical bearing and a slot with a slot pivotally connected to the housing, as well as a slave mounted on the slots of the follower shaft sleeve with a finger placed in the slot of the strap, while the control handle is kinematically connected with the sleeve with a possible by moving it along the driven shaft.
На фиг.1 и 2 дан общий вид колебательного механизма, на фиг.3 - расчетная кинематическая схема, на фиг.4 и 5 - примеры привода промежуточного колебательного вала, на фиг.6-8 примеры использования колебательного механизма в конструкциях высокомоментного вариатора и объемного насоса с регулируемой подачей.Figures 1 and 2 give a general view of the oscillatory mechanism, Fig. 3 is a calculated kinematic diagram, Figs. 4 and 5 are examples of the drive of an intermediate oscillatory shaft, Figs. variable displacement pump.
Предлагаемый механизм (фиг.1 и 2) содержит корпус 1, установленные на подшипниках корпуса ведущий 2 и ведомый 3 валы, промежуточный колебательный вал 4, на цапфах 5 которого установлен наклонный кривошип 6, сферическим шарниром 7 соединенный с ведущим валом 2. На промежуточном колебательном валу 4 эксцентрично смонтирован сферический подшипник 8, а в корпусе на шаровой опоре 9 установлена планка 10, вставленная своим цилиндрическим концом 11 в сферический подшипник 8. На шлицах 12 ведомого вала 3 установлена втулка 13 с пальцем 14, образующим вращательную пару с сухарем 15, размещенным в пазу 16 планки. Втулка 13 своей канавкой 17 взаимодействует с отводкой 18, образующей пару винт-гайка с винтом 19, на котором закреплена рукоятка управления 20, при этом выполненный в корпусе паз 21 фиксирует отводку от поворота.The proposed mechanism (Figs. 1 and 2) comprises a
Колебательный механизм работает следующим образом (фиг.1-3). При вращении ведущего вала 2 промежуточный вал 4 совершает колебания с постоянной амплитудой β, сферический подшипник 8 перемещает цилиндрический конец 11 планки 10, планка поворачивает втулку 13 и, следовательно, ведомый вал, который совершает колебания с амплитудой θ. Амплитуду θ можно изменять от нуля до θmax на работающем механизме вращением рукоятки управления 20, которая, перемещая отводку, перемещает вдоль паза планки палец 14, z - координата центра втулки (0≤z≤zmax), L - расстояние между центрами сфер А и С.The oscillatory mechanism works as follows (Fig.1-3). When the
Обозначив К=z/L имеем принудительно изменяемую амплитуду колебания ведомого вала 0 и рабочую длину пальца r как функции К (фиг.3):Denoting K = z / L, we have a forced change of the amplitude of the oscillation of the driven shaft 0 and the working length of the finger r as a function of K (figure 3):
θ=arctg[(Ksinβ)/(1-K+Kcosβ)];θ = arctan [(Ksinβ) / (1-K + Kcosβ)];
r=0BB1=R(1-K+Kcosβ)(1+tg2θ)0,5,r = 0 B B 1 = R (1-K + Kcosβ) (1 + tg 2 θ) 0.5 ,
где R=0AА=0CС. θ=0 имеет место при z=0, а максимальная амплитуда θmax - при zmax.where R = 0 A А = 0 C С. θ = 0 takes place at z = 0, and the maximum amplitude θ max - at z max .
Предлагаемый механизм полностью статически уравновешивается при использовании в конструкции несколько карусельно-симметрично смонтированных планок 10, так как центр масс работающего механизма в этом случае останется неподвижным, а возникающий из-за переменной угловой скорости динамический момент на ведомом валу 3 приложен к этому валу и, следовательно, не передается на корпус.The proposed mechanism is fully statically balanced when several carousel-symmetrically mounted
Конструкция привода промежуточного колебательного вала 4 может отличаться от показанного на фиг.1. Привод может быть кулачковым (фиг.4), где вал 4 снабжен роликами 22, взаимодействующими с установленными на ведущем валу 2 кулачками 23. На фиг.5 представлен кривошипно-рычажный привод, где ведущий вал 2 выполнен кривошипным и связанным с валом 4 серьгой 24.The design of the drive of the intermediate oscillating
Пример использования предлагаемого колебательного механизма в высокомоментном вариаторе показан на фиг.6. В вариаторе используется два колебательных механизма, действующих с относительным фазовым сдвигом на 90°, от входного вала вариатора 25 с шестерней 26, сцепленной с закрепленными на ведущих валах 2 зубчатыми колесами 27.An example of using the proposed oscillatory mechanism in a high-torque variator is shown in Fig.6. The variator uses two oscillatory mechanisms operating with a relative phase shift of 90 ° from the input shaft of the
Вариатор содержит два выпрямителя, каждый из которых имеет пару обгонных муфт 28, со смонтированными на ведомом валу 3 ведущими полумуфтами, а ведомые полумуфты коническими зубчатыми колесами 29 связаны с промежуточным валом 30 посредством шестерни 31. Выходным звеном выпрямителя служит шестерня выпрямителя 32, способная совершать однонаправленное вращение при колебательном вращении ведомого вала 3.The variator contains two rectifiers, each of which has a pair of overrunning
Вариатор содержит также трехвальный дифференциал, пара валов 33 которого выполнена с зубчатым колесом 34 и коническим колесом 35, сцепленными соответственно с шестерней выпрямителя 32 и с сателлитом 36, посаженным на водило 37, которое закреплено на третьем валу дифференциала 38, являющимся выходным валом высокомоментного вариатора.The variator also contains a three-shaft differential, a pair of
Изменение передаточного отношения вариатора осуществляется изменением амплитуды θ колебания ведомых валов 3. Предложенная конструкция вариатора позволяет обеспечить высокую равномерность вращения выходного вала за счет использования трехвального дифференциала [3, 4], а также некруглых колес 25 и 27 [5].Changing the gear ratio of the variator is carried out by changing the amplitude θ of the oscillation of the driven
На фиг.7 и 8 показано использование предлагаемого колебательного механизма для привода объемного насоса с плавно изменяемой подачей.7 and 8 show the use of the proposed oscillatory mechanism for driving a volumetric pump with a continuously variable feed.
Насос содержит корпус 39 с парой лопастей 40 и закрепленную на ведомом валу 3 колебательного механизма пару лопастей 41, образующих вытесняемые объемы q и g, которые соединены патрубком низкого давления 42 с баком 43, 44 - патрубок высокого давления. За полуоборот ведущего вала (фиг.8) вытесняемые объемы q уменьшаются, и рабочая жидкость из них поступает в патрубок 44, а вытесняемые объемы g соединены с баком 43, за другой полуоборот вытесняемые объемы меняют свои функции на противоположные. Изменение подачи насоса осуществляется изменением амплитуды θ колебания ведомого вала 3.The pump comprises a
Источники информацииSources of information
1. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. - 3-е изд. - М.: Машиностроение. 1978, стр.51, рис.7.1. Maltsev V.F. Mechanical impulse transmissions. - 3rd ed. - M.: Mechanical Engineering. 1978, p. 51, fig. 7.
2. Патент РФ №2207463 С2, F 16 Н 23/04, Механизм с качающейся шайбой./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 06.03.2001.2. RF patent №2207463 C2, F 16
3. Патент РФ № 2204749 С1, F 16 Н 29/08, Высокомоментный вариатор./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 05.11.2001.3. RF patent No. 2204749 C1, F 16
4. Патент ФРГ №3309044, F 16 Н 29/08. Stufenlos regelbares, mechanisches Schaltwerksgetribe/ Anmelder. Rindfleisch В.- Anmeldetag: 14.03.1983.4. German patent No. 3309044, F 16
5. Патент РФ №2179673 C1, F 16 Н 29/08, Высокомоментный вариатор./ Автор: Пылаев Б.В. Приор. 03.07.2000.5. RF patent №2179673 C1, F 16
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Vibration mechanism for high-moment variator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Vibration mechanism for high-moment variator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003129462A RU2003129462A (en) | 2005-07-10 |
| RU2263840C2 true RU2263840C2 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35837441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003129462/11A RU2263840C2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Vibration mechanism for high-moment variator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263840C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3309044A1 (en) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Bernhard 8078 Eichstätt Rindfleisch | Infinitely variable mechanical intermittent-motion mechanism |
| RU2204749C1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-20 | Пылаев Борис Васильевич | High-torque variable-speed drive |
| RU2207463C2 (en) * | 2001-03-06 | 2003-06-27 | Пылаев Борис Васильевич | Mechanism wth wobbler plate |
-
2003
- 2003-10-06 RU RU2003129462/11A patent/RU2263840C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3309044A1 (en) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Bernhard 8078 Eichstätt Rindfleisch | Infinitely variable mechanical intermittent-motion mechanism |
| RU2207463C2 (en) * | 2001-03-06 | 2003-06-27 | Пылаев Борис Васильевич | Mechanism wth wobbler plate |
| RU2204749C1 (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-20 | Пылаев Борис Васильевич | High-torque variable-speed drive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003129462A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106662230B (en) | Continuously variable transmission with friction-independent uniform input-to-output speed ratio | |
| US3646822A (en) | Mechanical transmission system | |
| RU2263840C2 (en) | Vibration mechanism for high-moment variator | |
| RU2147701C1 (en) | Gear-and-lever variable speed drive | |
| RU2528493C2 (en) | Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion | |
| GB1597587A (en) | Variable throw crank assemblies and variable speed transmissions incorporating the same | |
| RU2242654C2 (en) | High-torque variator | |
| RU2409779C1 (en) | Oscillating mechanism of non-friction high-torque variator | |
| US5134894A (en) | Inertial masses mediated rotational energy coupler | |
| RU2204749C1 (en) | High-torque variable-speed drive | |
| EP0807219B1 (en) | Interconnecting mechanism | |
| US5797822A (en) | Infinitely variable rotary drive transmission system | |
| RU2169870C2 (en) | High-torque variable-speed drive | |
| RU2304734C2 (en) | Variator | |
| RU2250400C1 (en) | Oscillating mechanism of non-friction variable-speed drive | |
| RU2207463C2 (en) | Mechanism wth wobbler plate | |
| US7344467B2 (en) | Self-regulating continuously variable transmission | |
| RU2263240C2 (en) | Vibratory mechanism for high-torque variable-speed drive | |
| RU2179272C1 (en) | "reduction gear - bearing" speed differential converter | |
| SU1726874A1 (en) | Converting gear mechanism | |
| RU2011909C1 (en) | Lever-and-gear mechanism for converting rotation to complex motion | |
| RU2258853C1 (en) | Pulse variator | |
| RU2788238C1 (en) | Rocker oscillator mechanism of non-friction type high torque cvt | |
| RU2622178C1 (en) | High-torque variator of nonrycing type | |
| RU2229643C2 (en) | Pulse variable-speed drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061007 |